一种SERS-ROC曲线联用在循环肿瘤细胞检测中的应用

本申请涉及一种sers-roc曲线联用在循环肿瘤细胞检测中的应用，属于循环肿瘤细胞早期诊断液体活检领域。

背景技术：

1、循环肿瘤细胞(ctc)检测作为一种无创性液体活检方式，在早期诊断、愈后评估及存活时间判断等都有着重要的临床意义。表面增强拉曼光谱(sers)检测ctc具有操作简单、无损伤、稳定性好、灵敏度高等潜在优点。sers探针可以有效靶向到ctc表面，通过sers信号来确认ctc的存在。然而这个方法的检测痛点和瓶颈是由于白细胞(wbc)的干扰，使得检测准确度降低，导致假阳性的存在。因此如有有效排除白细胞的干扰是sers技术在ctc检测领域亟待解决的重要问题。

2、受试者工作特征(roc)曲线分析是一种广泛用于评估诊断试验性能的方法。但目前未见将roc曲线用于排除白细胞干扰的报道。

技术实现思路

1、根据本申请的一个方面，提供了一种sers-roc曲线联用在循环肿瘤细胞检测中的应用，该方法首次将sers和roc曲线联用，用于检测外周血样中的ctc细胞，利用sers信号强度来结合roc曲线的阈值(cut-off值)，通过比较ctc与白细胞sers强度的roc曲线，来区分肿瘤细胞和白细胞，可以最大程度的排除掉白细胞在ctc检测中的拉曼信号干扰。借助这种sers信号-roc曲线独特的识别方式，即对ctc进行准确诊断，这个新策略在检测真实血液的ctc中有巨大的潜力。

2、一种sers-roc曲线联用在循环肿瘤细胞检测中的应用，包括以下步骤：

3、将sers纳米粒子与待测液接触，孵育，检测得到每个细胞的sers强度in，将每个细胞的sers强度in和sers信号强度阈值i进行比较；

4、若in>i，则对应的细胞为肿瘤细胞；

5、若in≤i，则对应的细胞为白细胞；

6、其中，sers信号强度阈值i通过已知样本的肿瘤细胞与白细胞sers强度的roc曲线确定。

7、可选地，将已知样本的肿瘤细胞与白细胞的sers强度输入spss软件，经roc曲线分析后得到所述sers信号强度阈值i。

8、所述sers信号强度阈值i通过软件绘制的已知样本的肿瘤细胞与白细胞sers强度的roc曲线确定，将sers纳米粒子与含有ctc和/或wbc的待测溶液接触，孵育后检测sers纳米粒子复合细胞后的sers信号强度，将sers纳米粒子与含有ctc和/或wbc的待测溶液接触，孵育后检测sers纳米粒子复合细胞后的sers信号强度，设定sers信号强度阈值，判定sers信号强度超过阈值的sers纳米粒子复合细胞对应的细胞为ctc，未超过阈值的对应细胞为wbc，从而排除掉ctc的干扰。

9、所述样本包括确定ctc和wbc组成的已知样本和/或未知ctc和wbc组成的待测样本；

10、roc曲线构建模块，用于检测已知样本的sers信号强度，绘制相应的特异性和敏感度的roc曲线，并根据检测需要输出建议cut-off值；

11、待测样本的sers信号强度大于cut-off值时，可以完全排除wbc的干扰，以此来确认排除ctc检测的中假阳性存在。

12、可选地，所述sers纳米粒子包括sers活性材料、拉曼信号分子、高分子和靶向分子。

13、可选地，所述sers纳米粒子的平均粒径为1nm～100000nm。

14、可选地，所述sers活性材料选自贵金属材料、半导体材料、碳材料中的至少一种。

15、可选地，所述拉曼信号分子选自染料分子、巯基分子中的至少一种。

16、可选地，所述高分子为亲水性的分子。

17、可选地，所述高分子选自聚多巴胺、牛血清白蛋白、聚乙二醇中的至少一种。

18、可选地，所述靶向分子为抗体蛋白分子。

19、可选地，所述靶向分子选自anti-trop2、anti-egfr、anti-epcam、anti-her2中的至少一种。

20、可选地，所述靶向分子在所述sers纳米粒子中的质量百分含量为0.01％～10％。

21、可选地，所述靶向分子在所述sers纳米粒子中的质量百分含量为0.01％～1％。

22、可选地，所述靶向分子在所述sers纳米粒子中的质量百分含量独立地选自0.01％、0.05％、0.1％、0.5％、1％、3％、6％、10％中的任意值或任意两者之间的范围值。

23、可选地，所述sers纳米粒子的制备方法包括以下步骤：

24、(s1)将所述sers活性材料与所述拉曼信号分子混合i，得到负载拉曼信号分子的sers活性材料；

25、(s2)将负载拉曼信号分子的sers活性材料与所述高分子混合ii，得到负载拉曼信号分子和所述高分子的sers活性材料；

26、(s3)将负载拉曼信号分子和所述高分子的sers活性材料与所述靶向分子混合iii，得到所述sers纳米粒子。

27、可选地，混合i、混合ii、混合iii的条件如下：

28、时间为1min～24h；

29、温度为20℃～200℃。

30、可选地，时间独立地选自1min、20min、40min、1h、2h、5h、12h

31、中的任意值或任意两者之间的范围值。

32、可选地，温度独立地选自20℃、30℃、40℃、80℃、120℃、160℃、200℃中的任意值或任意两者之间的范围值。

33、本申请能产生的有益效果包括：

34、1)本申请所提供的一种sers-roc曲线联用在循环肿瘤细胞检测中的应用，该方法首次将sers和roc曲线联用，用于精准检测外周血样中的ctc细胞，利用sers信号强度来结合roc曲线的阈值(cut-off值)，通过比较ctc与白细胞sers强度的roc曲线，来区分肿瘤细胞和白细胞，可以最大程度的排除掉白细胞在ctc检测中的拉曼信号干扰。借助这种sers信号-roc曲线独特的识别方式，即对ctc进行准确诊断，这个新策略在检测真实血液的ctc中有巨大的潜力。

技术特征：

1.一种sers-roc曲线联用在循环肿瘤细胞检测中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将已知样本的肿瘤细胞与白细胞的sers强度输入spss软件，经roc曲线分析后得到所述sers信号强度阈值i。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述sers纳米粒子包括sers活性材料、拉曼信号分子、高分子和靶向分子；

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述sers活性材料选自贵金属材料、半导体材料、碳材料中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述拉曼信号分子选自染料分子、巯基分子中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述高分子为亲水性的分子；

7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述靶向分子为抗体蛋白分子；

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述靶向分子在所述sers纳米粒子中的质量百分含量为0.01％～10％；

9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述sers纳米粒子的制备方法包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，混合i、混合ii、混合iii的条件如下：

技术总结
本申请公开了一种SERS‑ROC曲线联用在循环肿瘤细胞检测中的应用，包括以下步骤：将SERS纳米粒子与待测液接触，孵育，检测得到每个细胞的SERS强度In，将每个细胞的SERS强度In和SERS信号强度阈值I进行比较；若In>I，则对应的细胞为肿瘤细胞；若In≤I，则对应的细胞为白细胞。该方法首次将SERS和ROC曲线联用，用于精准检测外周血样中的CTC细胞，利用SERS信号强度来结合ROC曲线的阈值(cut‑off值)，通过比较CTC与白细胞SERS强度的ROC曲线，来区分肿瘤细胞和白细胞，可以最大程度的排除掉白细胞在CTC检测中的拉曼信号干扰。

技术研发人员：林杰,张定虎,吴爱国,邵国良
受保护的技术使用者：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15